Patrícia Freire Chagas

ESTUDO DO RISCO NA CONCESSÃO DE OUTORGA PARA LANÇAMENTOS DIFUSOS DE EFLUENTES EM RIOS UTILIZANDO UMA METODOLOGIA FUZZY

RESUMO: Este trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia que combina a teoria fuzzy com a teoria do transporte de massa, para determinar o risco na concessao de outorga de lancamentos de efluentes. O modelo consiste de resolver a Equacao da Difusao Advectiva, em uma dimensao, na sua forma fuzzy. Deste modo, campos de funcoes de pertinencias para a concentracao sao determinados em cada secao do rio, para diferentes tempos. Estas concentracoes, em forma de funcoes de pertinencias sao comparadas com uma funcao de pertinencia para a resistencia do rio. Esta resistencia e, normalmente, determinada por normas tecnicas, em funcao da classe de cada corpo hidrico. Assim, uma funcao marginal de seguranca e definida, que permitira a determinacao dos campos de risco ao longo do rio em estudo. Os resultados mostram que esta metodologia pode ser uma alternativa consistente no controle de concessao de outorga de lancamentos e com isso disponibilizando informacoes para a melhor Gestao dos Recursos Hidricos. Palavras-chave: Teoria Fuzzy. Concessao de Outorga. Transporte de Massa.

Reservoir Yield Vulnerability Under Global Change

There is no scientific consensus on how climate changes will modify the hydrological cycle. Climate models still need to be improved in order to better evaluate accurately these changes. Predictions of regional effects on the hydrological cycle vary significantly among different models. Nevertheless, there is a consensus on global precipitation and evaporation increase.

Risk Analysis in Water Quality Problems

Engineering Risk Analysis has been a very strong methodology in order to measures the uncertainties presents in all Engineering processes. In the field of Water Quality, the presence of this uncertainty comes from the different sources. Data base, approximation theory, numerical methods for the solutions of the differential equations are some of these sources. This work applies the methods of probabilities to evaluate the uncertainties present in the water pollution analysis processes. The results have shown that even that the method of probability is a very strong method, there are some restrictions to use the method.

EQUAÇÃO DA DISPERSÃO DE POLUENTES EM RIOS, PARA DIFERENTES FONTES DE LANÇAMENTOS, CONSIDERANDO OS DIVERSOS PARÂMETROS HIDRÁULICOS DO CORPO HÍDRICO

RESUMO Para este trabalho, desenvolveu-se uma metodologia com base na mecânica dos fluidos computacional para avaliar o comportamento do transporte de poluentes em rios naturais, sujeitos a diferentes tipos de lancamentos. A metodologia empregada utiliza fundamentos da teoria de transporte de massa, avaliando os campos de concentracao de substâncias poluentes, ao longo do tempo e do espaco, de modo a verificar a influencia de parâmetros como declividades do fundo do canal e coeficiente de rugosidade no comportamento deste campo. Para tal, desenvolveu-se um programa computacional que permitiu a realizacao de um conjunto de simulacoes para varios tipos de cenarios reais encontrados nas relacoes entre o homem e o rio. Os resultados mostraram que o comportamento da concentracao e bastante influenciado pelas caracteristicas hidraulicas do canal, quanto maior o coeficiente de rugosidade menor e a celeridade de propagacao da nuvem poluente e para maiores declividades, maiores sao os valores de concentracao. PALAVRAS-CHAVE: Transporte de Massa. Teoria Fuzzy. EQUATION OF DISPERSION OF POLLUTANTS IN RIVERS, FOR DIFFERENT RELEASES SOURCES WHEREAS THE OTHER HYDRAULIC PARAMETERS OF THE BODY WATER ABSTRACT For this work, we developed a methodology based on computational fluid mechanics to study the behavior of pollutant transport in natural rivers, subject to different types of releases. The methodology uses fundamentals of mass transfer theory, evaluating the concentration of pollutants fields over time and space in order to verify the influence of parameters such as the channel bottom slope and roughness coefficient in the behavior of this field. To this end, we developed a computer program that allowed for a set of simulations for various types of real scenarios found in the relationship between man and river. The results showed that the behavior of concentration is greatly influenced by the hydraulic characteristics of the channel, the higher the lower roughness coefficient is the speed of propagation of the pollutant cloud and higher slopes, the higher the concentration values. KEYWORDS: Mass Transportation. Fuzzy Set Theory. ECUACION DE LA CONTAMINACION EN RIOS DISPERSION, DISTINTO DE LIBERACION DE FUENTES DE AGUA MIENTRAS QUE LOS OTROS PARAMETROS CORPORALES HIDRAULICO RESUMEN Para este trabajo, hemosdesarrollado una metodologiabasadaenlamecanica de fluidos computacional para evaluarelcomportamiento de transporte de contaminantes enlosriosnaturales, sujetos a diferentes tipos de lanzamientos. La metodologia utiliza fundamentos de lateoria de transferencia de masa, laevaluacion de laconcentracion de los campos de contaminantes a traves deltiempo y elespacioconelfin de verificar la influencia de parametros tales como lapendientedelfondodel canal y coeficiente de rugosidadenelcomportamiento de este campo. Para ello, hemosdesarrolladoun programa de ordenador que permitio una serie de simulaciones para diversos tipos de escenariosreales que se encuentranenlas relaciones entre elhombre y elrio. Los resultados mostraron que elcomportamiento de laconcentracion esta muy influenciada por las caracteristicas hidraulicas de la canal, mayor es el coeficiente de rugosidad inferior es lavelocidad de propagacion de nube contaminante y para mayorpendiente, mayoressonlos valores de concentracion PALABRAS-CHAVE: Transito del massa. TeoriaFuzzy.

APLICAÇÃO DA TEORIA FUZZY EM MODELOS DE TRANSPORTE DE POLUENTES EM RIOS, PARA ESTUDAR FUNÇÕES DE PERTINÊNCIA RELACIONADAS COM CAMPOS DE CONCENTRAÇÃO, EM FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DO RIO

RESUMO Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia que combina a teoria fuzzy com os processos de transporte de poluente, para estudar os campos de concentracao em rios, do ponto de vista de incertezas. A metodologia emprega fundamentos da teoria fuzzy para avaliar a solucao da equacao da difusao advectiva e, assim, transformar um campo de concentracao, variavel no tempo e espaco, em um campo de funcoes de pertinencias, tambem variaveis no tempo e no espaco. Os resultados permitiram concluir que a aplicacao da teoria fuzzy nos sistemas hidrodinâmicos, pode permitir uma extensao desta metodologia para a determinacao de campos de risco em sistemas hidricos. PALAVRAS-CHAVE: Transporte de massa. Analise de Risco. Equacao da Difusao. APPLICATION OF FUZZY THEORY IN POLLUTION TRANSPORT MODELS IN RIVERS TO STUDY RELEVANCE OF RELATED FUNCTIONS OF CONCENTRATION CAMPS, ACCORDING TO THE RIVER CHARACTERISTICS ABSTRACT In this work, it was developed a methodology that combines fuzzy theory with pollutant transport processes, to study the concentration fields on rivers, from the standpoint of uncertainty. The methodology employs fundamentals of fuzzy theory to evaluate the solution of the advective diffusion equation and thus become a concentration field, variable in time and space, in a field of membership functions, also variable in time and space. The results showed that the application of fuzzy theory in hydrodynamic systems, may allow an extension of this methodology for the determination of risk fields in water systems. KEYWORDS: Mass Transportation. Risk Analysis. DiffusionEquation. APLICACION DE LA TEORIA FUZZY EN MODELOS DE TRANSPORTE DE LA CONTAMINACION EN RIOS PARA ESTUDIAR RELEVANCIA DE FUNCIONES RELATIVAS DE CAMPOS DE CONCENTRACION, SEGUN LAS CARACTERISTICAS DEL RIO RESUMEN En este trabajo, hemosdesarrollado una metodologia que combina lateoria difusa conlosprocesos de transporte de contaminantes, para estudiarlos campos de concentracionenlosrios, desde elpunto de vista de laincertidumbre. La metodologiaemplea fundamentos de lateoria difusa para evaluarlasolucion de laecuacion de difusionadvectivo y convertirseasienun campo de concentracion, variableseneltiempo y elespacio, enun campo de funciones de pertenencia, tambienvariableseneltiempo y elespacio. Los resultados mostraron que laaplicacion de lateoriafuzzyenlos sistemas hidrodinamicos, puede permitir una extension de esta metodologia para ladeterminacion de campos de riesgoenlos sistemas de agua. PALABRAS-CHAVE: Transito delmassa. Analisis de riesgo. Ecuacion de la difusion.

ESTUDO DE IMPACTOS CAUSADOS POR LANÇAMENTO DE EFLUENTES NA CONCESSÃO DE OUTORGA ATRAVÉS DE MODELOS MATEMÁTICOS, COM APLICAÇÃO EM RIOS DO RIO GRANDE DO NORTE - BRASIL

RESUMO Este estudo analisa os impactos causados em alguns rios do Estado do Rio Grande do Norte, localizado no Nordeste brasileiro, em processo de concessao de outorga de efluentes domesticos. Para tanto, foi desenvolvido um modelo matematico, com base no Principio de Conservacao de Massa, que permitisse a avaliacao da vazao de diluicao para cada lancamento. As simulacoes foram realizadas utilizando-se o programa computacional, em linguagem FORTRAN, desenvolvido para esta pesquisa. A partir dos resultados, observou-se que os rios do Rio Grande do Norte nao tem capacidade de diluicao em alguns periodos do ano, por possuirem baixa vazao. Ainda que alguns rios em analise possuam certa capacidade de diluicao, em alguns trechos especificos, esses rios necessitam de analises para cada trecho, nao permitindo, por sua vez, uma unica analise de concessao de outorga. A pratica de conceder a licenca de uso com base em trechos pode trazer serios ricos para a vida aquatica no trecho em que foi concedida a outorga. Por este motivo, e necessario que seja feita uma avaliacao criteriosa para a concessao de outorga de lancamento de efluentes nesta regiao. PALAVRAS-CHAVE: Capacidade Receptora dos Rios. Outorga de Lancamentos. Poluicao Hidrica. IMPACT STUDY FOR WASTEWATER RELEASE CAUSED IN GRANTING CONCESSION THROUGH MATHEMATICAL MODELS WITH APPLICATIONS IN RIVERS IN RIO GRANDE DO NORTE - BRAZIL ABSTRACT This study analyzes the impacts caused in rivers of the State of Rio Grande do Norte, Northeast of Brazil, in the concession process of grants of domestic sewage. With this purpose, a mathematical model was developed with base in the Conservation of Mass Principle, which allowed that the dilution flow for each release could be evaluated. The simulations were accomplished by the aid of a Computational Program, in FORTRAN CODE, developed for this research. The results showed that rivers of Rio Grande do Norte do not have dilution capacity in long period of the year, caused by the low Although some rivers in question have certain dilution capacity in some specific sections, these rivers need analyzes for each section, not allowing, in turn, a single grant award analysis flow. In such way, the results showed that there is necessity to do a permanent analysis in order to make concession of grants of effluents release. PALAVRAS-CHAVE: River Water Quality. Effluents Discharges. Water Pollution. ESTUDIO DE IMPACTO DE LA LIBERACION DE AGUAS RESIDUALES CAUSADO EN OTORGAMIENTO DE CONCESION TRAVES DE MODELOS MATEMATICOS CON APLICACIONES EN RIOS EM RIO GRANDE DO NORTE - BRASIL RESUMEN Este estudio analiza los impactos en algunos rios del Estado de Rio Grande do Norte, que se encuentra en el noreste de Brasil, en el proceso de otorgamiento de concesiones de aguas residuales domesticas. Para ello, un modelo matematico se desarrollo basandose en el principio de conservacion de la masa, lo que permite la evaluacion del flujo de dilucion para cada lanzamiento. Las simulaciones se realizaron utilizando el programa de ordenador en FORTRAN, desarrollado para esta investigacion. De los resultados, se observo que los rios de Rio Grande del Norte no tienen capacidad de dilucion en algunos periodos del ano, ya que tienen poco caudal. Aunque algunos rios en cuestion tienen cierta capacidad de dilucion en algunas secciones especificas, estos rios necesitan analisis para cada seccion, no permitiendo, a su vez, un solo analisis de una concesion. La practica de conceder la licencia en base a extractos puede traer rica grave para la vida acuatica en el tramo en el que se concedio la subvencion. Por esta razon, se debe hacer una cuidadosa evaluacion para la concesion de la descarga de efluentes concedido en esta region. PALABRAS CLAVE: . Calidad del Agua. Las Descargas Del Efluentes. La Contaminacion Del Agua.

Análise de risco em rios, sujeito a lançamento de efluentes, através da aplicação da Teoria Fuzzy

CHAGAS, P. F. et al. Analise de risco em rios, sujeito a lancamento de efluentes, atraves da aplicacao da Teoria Fuzzy. REGA - Revista de Gestao de Aguas da America Latina, [s. l.], v. 10, n. 1, p. 69-75, jan./jun. 2013.

Using Fuzzy Set Theory on the Pollutant Transport Modeling to Study Water Quality in Natural Rivers

This research applies the fuzzy set theory on the transport of pollutant modeling, to find out uncertainties, presents in water quality analysis. The studying solves the advection diffusion equation, using the fuzzy set theory, defining membership functions, which will represent the concentration profile of the pollutant, in natural rivers. The results have shown that the fuzzy set theory could be a useful methodology to evaluate uncertainties, and to predict engineering risk analysis, concerning with environmental water quality problem.

Using Fuzzy Modeling, to Study Flood Routing in Natural Rivers.

The Saint Venant’s equations have been applied to study flood routing in natural rivers. However, considering that such models are deterministic, there are difficulties in finding ways to work with the inherent uncertainties in flood routing. To resolve that inconvenience, this research applies fuzzy set theory, on the hydrodynamics modeling, to figure out uncertainties, present in the flood routing. To do so, a set of membership functions was defined representing hydraulics and hydrologic parameters. In this way, the hydrodynamics model can be solved, yielding a membership function that represents the flow field in a river. The results show that fuzzy theory could be a very useful methodology to evaluate uncertainties, and predict engineering risk analysis concerning with flood routing processes in rivers.